V benzinovém spalovacím motoru se za určitých okolností ozývá kovové klepání. Někteří řidiči říkají “klepání prstů“. Ve skutečnosti se tento jev nazývá detonace a jeho výskyt je krajně nežádoucí, protože může vést k selhání motoru v důsledku obrovské rychlosti šíření čela plamene (více než 2000 m/s) a vysokého rázového zatížení stěn válce, pístu a hlavy bloku. Pro kontrolu míry nebezpečí je na bloku válců instalován snímač detonace.
Snímač detonace slouží ke sledování stupně detonace během provozu benzinového spalovacího motoru. Snímač je namontován na bloku válců motoru. Jedná se o důležitou součást systému řízení motoru, protože umožňuje realizovat maximální výkon motoru a zajistit efektivní využití paliva.
Co je detonace?
Detonace neboli správně detonační spalování nastává, když se část směsi paliva a vzduchu odebraná ze zapalovací svíčky zahřeje čelem plamene a samovolně se vznítí za vzniku výbuchu. Detonace je doprovázena akustickými příznaky – kovovým klepáním v klikovém mechanismu. Stupeň detonace označuje část směsi paliva a vzduchu, která detonací shoří.
Příčiny detonace jsou:
- chemické složení paliva (oktanové číslo);
- konstrukční vlastnosti motoru (kompresní poměr, umístění zapalovacích svíček, tvar spalovacího prostoru atd.);
- provozní podmínky (složení směsi paliva a vzduchu, úhel předstihu zážehu, zatížení motoru, saze na částech spalovacího prostoru atd.
Důsledkem detonačního spalování je zvýšený odvod tepla z prvků klikového mechanismu, doprovázený zvýšeným opotřebením, lámáním a destrukcí. Jak často může k tomuto jevu docházet, závisí na třech hlavních faktorech.
Především je pravděpodobnost výskytu ovlivněna chemickým složením benzinu, přesněji jeho oktanovým číslem. Čím je vyšší, tím je vůči tomuto jevu odolnější. Druhým faktorem, který ovlivňuje neméně, jsou konstrukční vlastnosti motoru, konkrétně kompresní poměr, tvar spalovacího prostoru, umístění zapalovacích svíček, tvar dna pístu atd. Například motor s vyšším kompresním poměrem je náchylnější k detonaci a potřebuje vysokooktanový benzín. Proč by jinak výrobci psali na poklop benzinové nádrže minimální přípustné oktanové číslo? Třetím faktorem jsou provozní podmínky motoru. Pravděpodobnost detonace ovlivňuje složení pracovní směsi, zatížení, zvolený převodový stupeň, saze.
Jak funguje snímač detonací?
Princip činnosti snímače detonace je založen na piezoefektu. Konstrukce snímače zahrnuje piezoelektrickou desku, v níž při detonaci vzniká na koncích napětí. Čím větší je amplituda a frekvence kmitů, tím vyšší je napětí. Pokud napětí na výstupu snímače překročí předem stanovenou úroveň odpovídající určitému stupni detonace, elektronická řídicí jednotka upraví provozní charakteristiku zapalovacího systému tak, aby se snížil úhel předstihu. Tímto způsobem se dosáhne optimální provozní charakteristiky systému pro konkrétní provozní podmínky.
Snímač detonace snímá a převádí energii mechanických vibrací bloku válců na elektrické impulsy. Snímač detonace nepřetržitě vysílá signály do elektronické řídicí jednotky motoru a elektronika reaguje změnou kvalitativního složení pracovní směsi a úhlu předstihu zážehu.
Existuje určitá bezpečnostní prahová hodnota, pokud ji hodnota napětí překročí, elektronická řídicí jednotka vydá povel ke snížení úhlu předstihu zážehu.
Pokud je snímač detonací nefunkční (žádný signál), rozsvítí se na přístrojové desce příslušná signální kontrolka, motor běží dál.
Porucha snímače detonace
Pokud dojde k poruše snímače detonací, rozsvítí se kontrolní světlo na přístrojové desce. Motor běží a s vozidlem lze jezdit. Odpověď na oprávněnou otázku “proč je tedy tento snímač potřeba“ je následující.
U starých vozů, které nebyly vybaveny elektronickou řídicí jednotkou, se úhel předstihu zapalování korigoval ručně otáčením víčka přerušovače zapalování. To umožňovalo nastavit systém zapalování v závislosti na oktanovém čísle benzinu, které se může u různých čerpacích stanic značně lišit. V moderním motoru je zařízení šlapadla jiné, jeho kryt je pevný, takže tuto funkci vykonává řídicí jednotka. V souladu s tím nelze v případě poruchy snímače detonací korigovat úhel předstihu zapalování.
Selhání snímače detonací má vliv na dynamiku a hospodárnost motoru. Princip činnosti elektronické řídicí jednotky je takový, že při poruše snímače nastaví z bezpečnostních důvodů zapalování na známé zpoždění, aby se vyloučila možnost zničení motoru. V důsledku toho pohonná jednotka pracuje, ale začne spotřebovávat mnohem více paliva a zhorší se dynamika stroje. Druhý případ je patrný zejména při zvýšeném zatížení.
Kontrola snímače detonací
Hlavní příznaky, které naznačují, že toto zařízení selhalo:
- pokles výkonu;
- zhoršení akceleračních vlastností a prudký nárůst “chuti k jídlu“ motoru;
- kouřivý výfuk.
Současně se na panelu rozsvítí kontrolka poruchy motoru. Navíc může hořet neustále, stejně jako se krátce rozsvítit při zvýšení zátěže.
Ne vždy je po ruce skener, který dokáže přečíst a rozluštit kód závady. Dostat se do servisu není vždy možné. Vyvstává otázka: jak zkontrolovat snímač detonace sám? Z nářadí potřebujete digitální multimetr.
Nejprve je nutné zjistit, jaký odpor by měl mít servisovaný snímač u konkrétního modelu vozu nebo motoru, protože všichni výrobci mají různé hodnoty. Pokud se liší od normálu, je třeba provést výměnu.
Můžete také zkontrolovat napětí na elektrických kontaktech snímače, k čemuž je třeba odpojit elektrický konektor napájení snímače a vyjmout jej z motoru. Poté se multimetr přepne do režimu měření napětí v milivoltech, jeho plusová sonda se připojí k signálnímu kontaktu a minusová sonda se připojí k hmotě snímače (otvor, kterým prochází montážní šroub motoru).
Kontrola snímače detonací spočívá v upnutí snímače s připojenými sondami do dlaně, kterou je pak třeba lehce poklepat o nějaký povrch. Při poklepání by měl multimetr zaznamenat výskyt napětí (obvykle je to asi 30-40 mV). Princip je jednoduchý: čím silnější je úder, tím větší je rozdíl potenciálů mezi elektrodami. Vzhledem k tomu, že napětí je malé, ne každý přístroj ho dokáže změřit, proto je nutné se ujistit, že měřicí přístroj, který máme k dispozici, je pro taková měření určen. Úplná absence rozdílu potenciálů znamená, že je detonační čidlo vadné.
0 Comments